Димрот и кожухотрубный холодильник: устройство и сравнение


Donkhan
Гуру
5.9K
616

Существуют два часто распространенных вида холодильника в самогоноварении: кожухотрубный холодильник и холодильник Димрота. Бывают различные варианты исполнения обоих видов, в том числе медные. Рассмотрим общий принцип работы и разницу между ними.

Кожухотрубный холодильник

Кожухотрубный холодильник состоит из корпуса (кожуха), паропроводных трубок, перегородок, входа и выхода воды.

Холодная вода подается снизу, а выходит разогретой сверху. Порядок подключения именно такой для того чтобы в межтрубном пространстве не образовывались пузыри воздуха, а охлаждение было максимально эффективным и равномерным. Если вода будет спускаться сверху вниз самотеком, то внутри обязательно будет оставаться воздух. Холодильник должен располагаться строго вертикально, т.к. при изменении давления воды в наклонном положении агрегата, внутри него также может оставаться воздух.

Вода поступает в межтрубное пространство и завихряется с помощью перегородок, которые улучшают обтекание трубок, увеличивают теплоотдачу межтрубного пространства, а также обеспечивают жесткость конструкции.

Горячий пар проходит внутри трубок, отдает им свое тепло, конденсируется на стенках и, либо стекает обратно в колонну в виде флегмы в случае ректификации, либо уходит в отбор в случае дистилляции. Трубки в свою очередь отдают тепло холодной воде, которая уносит его в канализацию. 

Мощность кожухотрубного холодильника зависит от общей площади внутренней поверхности трубок (их количества, диаметра и высоты), температуры и расхода охлаждающей воды. В случае самогоноварения холодильники чаще изготавливаются с бóльшим количеством трубок, но с меньшей высотой, т.к. общая высота самогонного аппарата играет немаловажную роль.

Холодильник Димрота

Холодилник Димрота (назван в честь немецкого ученого химика Отто Димрота) состоит из царги, змеевика (спирали), входа и выхода воды. 

Холодная вода поступает внутрь змеевика сверху, проходит вниз, а затем снова поднимается наверх по центральной трубке к выходу. Горячий пар конденсируется на змеевике и стекает вниз. 

Из-за большей площади охлаждающей поверхности димрот является более эффективным по сравнению с кожухотрубным холодильником, а расход воды в нем существенно ниже. Мощность такого агрегата прямо пропорциональна длине змеевика.

Важно чтобы димрот был установлен вертикально. В противном случае флегма начнет капать со спирали на горячие стенки цари, которые будут нагревать и частично испарять капли, что при ректификации нарушит тепломассообмен, а при дистилляции отправит в отбор горячий дистиллят.

Сравнение в реальных условиях

Для эксперимента были взяты:
  • кожухотрубный холодильник: 50 см, 7 трубок по 8 мм
  • димрот: змеевик 3.5 м, диаметром 8 мм.
Тест проводился на 2 дюймовой колонне с кубом 36 литров, а в качестве нагревателя использовался ТЭН на 6 кВт с регулятором мощности. В трубке связи с атмосферой был установлен термодатчик. Если температура этого датчика поднимется выше 45 °C, то в атмосферу начнут прорываться пары, а значит холодильник достиг своего предела. Температура охлаждающей воды 13 °C, а ее расход установлен на 60 л/ч.

Кожухотрубный холодильник утилизировал 3.26 кВт мощности. Температура воды на выходе составила 55 °C, температура в трубке связи с атмосферой 40 °C. При увеличении мощности на 1 Вт температура в ТСА сразу же увеличивалась за 45 °C.

Димрот утилизировал 4.57 кВт мощности. Температура воды на выходе составила 85 °C, температура в трубке связи с атмосферой 44.5 °C.

Как видим, в данных условиях, эффективность димрота выше примерно на 30 %. Можно сделать вывод, что при прочих равных условиях, димрот стоит использовать в нескольких случаях: если вы работаете на мощностях от 3 кВт и выше, если вам важно экономить воду и если высота дефлегматора имеет решающее значение.
Похожие статьи

Похожие вопросы